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基于0.5μm CMOS工艺的直接式胎压监测芯片设计与实现
| 论文题名： | 基于0.5μm CMOS工艺的直接式胎压监测芯片设计与实现 |
| 关键词： | 汽车轮胎;压力监测系统;芯片设计;电源管理;基带编帧;CMOS工艺 |
| 摘要： | 随着汽车数量越来越多，由爆胎引起的交通事故越来越频繁，相应地汽车安全行驶问题逐渐成为人们关注的焦点。轮胎压力监测系统—TPMS(Tire Pressure Monitoring System)是保证汽车安全行驶的关键技术之一，相比国外，我国对 TPMS的研究比较晚，目前还没有自主知识产权的成果问世。作为 TPMS核心器件的轮胎压力监测芯片，其关键技术也还主要依赖国外巨头。基于此，本课题设计了一款可应用于低频唤醒机制 TPMS系统中的直接式胎压监测芯片。它采用 CSMC0.5μm CMOS工艺研究与设计，有效工作电压至少为2.6V，正常工作时的温度范围是-35℃～125℃，采用的帧结构为32位，基带速率标称值为500bps。 直接式胎压监测芯片主要利用3V纽扣电池进行供电，通过智能控制、处理轮胎信息得到适合于通信用的数据帧信号，实现对轮胎温度或压力等信息的实时监测。电路包括电源管理、AD转换和基带编帧三大模块。其中，电源管理模块采用跳周期调制方式，保证芯片在跳过的周期内无功耗产生；AD转换模块采用逐次逼近型模数转换器结构，不仅电路简单而且分辨率高；基带编帧模块以帧为单位，采用归零码的编码形式实现对数据的并串转换。本文对每个模块中的子电路都进行了详尽的分析，其中比较深入研究的电路包括：带隙基准源、AD转换模块和基带编帧模块中的子电路。 所有电路的设计都是在 Cadence平台上实现，首先利用仿真软件对每个子电路以及模块间的级联电路进行仿真分析，然后根据工艺手册进行版图设计。仿真结果显示：该芯片满足设计指标。 |
| 作者： | 冯春燕 |
| 专业： | 集成电路工程 |
| 导师： | 李琦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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